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2021-06-18
氦氣檢漏儀
氦氣檢漏儀是氦質(zhì)譜檢漏儀((Helium Mass Spectrometer Leak Detector)的俗稱(chēng)，運(yùn)用質(zhì)譜原理制成的儀器稱(chēng)為質(zhì)譜計(jì)或質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀通過(guò)其核心部件質(zhì)譜室，使不同質(zhì)量的氣體變成離子并在某種場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后，不同質(zhì)荷比的離子在場(chǎng)中彼此分開(kāi)，而相同質(zhì)荷比的離子在場(chǎng)中匯聚在一起，如果在適當(dāng)位置安置接收1器接收所有這些離子，就會(huì)得到按照質(zhì)荷比大小依次分開(kāi)排列的質(zhì)譜圖，這就是質(zhì)譜。（5）檢漏范圍寬：現(xiàn)今生產(chǎn)的四極檢漏儀，質(zhì)量范圍很寬，不僅可檢測(cè)氦氣，而且能檢測(cè)其它氣體。
用于檢漏的質(zhì)譜儀稱(chēng)為質(zhì)譜檢漏儀。測(cè)量氣體分壓力的所有質(zhì)譜計(jì)，如四極質(zhì)譜計(jì)、射頻質(zhì)譜計(jì)、飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)、回旋質(zhì)譜計(jì)等都可以用于檢漏。
專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的以氦氣作示蹤氣體進(jìn)行檢漏的質(zhì)譜儀稱(chēng)為氦質(zhì)譜檢漏儀。這種儀器除靈敏度高外，還具有適應(yīng)范圍廣、定位定量準(zhǔn)確、無(wú)毒、安全、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。氦質(zhì)譜檢漏儀中用得較多的是90°和180°的磁偏轉(zhuǎn)型質(zhì)譜儀。
眾所周知，當(dāng)一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)（正離子）以速度v進(jìn)入均勻磁場(chǎng)的分析器中，如果速度v的方向和磁場(chǎng)H的方向相垂直，則它的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓，如圖1所示。當(dāng)磁場(chǎng)的磁通密度一定時(shí)，不同質(zhì)荷比（m/e）的離子在磁場(chǎng)中都有相應(yīng)的運(yùn)輸半徑，也就是都有相應(yīng)的圓軌跡，這樣，不同質(zhì)荷比的帶電粒子在磁場(chǎng)分析器中運(yùn)動(dòng)后就會(huì)彼此分開(kāi)。如果在離大運(yùn)動(dòng)的路徑中安置一塊檔板將其他離子檔掉，而在對(duì)應(yīng)的氦離子運(yùn)動(dòng)半徑位置的檔板上開(kāi)一狹縫，狹縫后安置離子接收極，這樣的只有氦離子才能通過(guò)狹縫而被接收極接收形成氦離子流，并經(jīng)放大器放大后由測(cè)量?jī)x表指示出來(lái)。當(dāng)在清潔、純凈空氣中報(bào)警或不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)更換探頭，具體探頭步驟是如下：（1）確認(rèn)本儀器處于關(guān)閉狀態(tài)（2）逆時(shí)針旋下舊探頭（3）順時(shí)針旋上包裝箱中提供的備用探頭。檢漏時(shí)，如果用氦氣噴吹漏孔，氦氣便通過(guò)漏孔進(jìn)入檢漏儀的質(zhì)譜室中，使檢漏儀的測(cè)量?jī)x表立即靈敏地反應(yīng)出來(lái)，達(dá)到了檢漏的目的。
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氦質(zhì)譜檢漏儀
今天和大家分享的是氦質(zhì)譜檢漏儀的相關(guān)知識(shí)，希望對(duì)您有所幫助！
氦質(zhì)譜檢漏方法在真空檢漏技術(shù)領(lǐng)域里已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:檢漏靈敏度高,可以檢漏到10-11Pam3/s 數(shù)量級(jí),儀器響應(yīng)快,氦分子在儀器高真空的環(huán)境中擴(kuò)散的速度很高;所以氦質(zhì)譜檢漏儀在許多領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用,例如,在航空航天領(lǐng)域里宇宙飛船、航天飛機(jī)、火箭、飛機(jī)等這些都要用到真空檢漏技術(shù)。在一般工業(yè)領(lǐng)域里原子能、發(fā)電廠(chǎng)、配電站、合成氨的氮肥生產(chǎn)廠(chǎng)、汽車(chē)制造業(yè)、造船工業(yè)、制冷工業(yè)、冶金工業(yè)、輸氣管道、氣罐、油罐、鍋爐快餐食品包裝等都離不開(kāi)檢漏問(wèn)題,同樣在導(dǎo)1彈武1器裝備中也離不開(kāi)檢漏,導(dǎo)1彈彈體、燃料儲(chǔ)備罐、燃料運(yùn)輸管道、彈頭、特殊部件的密封性都要用到氦質(zhì)譜檢漏,本文主要真對(duì)氦質(zhì)譜檢漏原理及方法進(jìn)行綜述。真空壓力法的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有GB/T15823-2009《氦泄漏檢驗(yàn)》，主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力不是特別高的密封產(chǎn)品，如電磁閥、高壓充氣管道、推進(jìn)劑貯箱、天線(xiàn)、應(yīng)答機(jī)、整星產(chǎn)品等。
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用氦氣作為氦質(zhì)譜檢漏氣體的原因
選擇示漏氣體(示蹤氣體）的原則是：它在空氣中及真空系統(tǒng)中的含量低；檢漏儀對(duì)示漏氣體的靈敏度高；它不會(huì)對(duì)人員、環(huán)境、被檢件及檢漏儀造成污染、傷害和安全隱患；價(jià)格低。
質(zhì)譜檢漏儀通常選擇氦氣作示蹤氣體，主要原因如下：
1、氦在空氣中及真空系統(tǒng)殘余氣體中的含量極1少（在空氣中約含5.2ppm），在材料出氣中也很少，因此本底壓力小，輸出的本底電流也小。正因?yàn)楸镜仔。赡承┰蛞鸨镜椎牟▌?dòng)，亦即本底噪聲也就小，因此微小漏率也就能反應(yīng)出來(lái)，靈敏度高。
2、氦的質(zhì)量?。ㄏ鄬?duì)分子質(zhì)量為4），易于穿過(guò)漏孔。這樣，氦較除氫以外的其他氣體通過(guò)同一漏孔的漏率就大，容易發(fā)現(xiàn)，靈敏度高。
3、氦是惰性氣體，不與被檢件器壁起化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)污染被檢件，使用安全。
4、在氦兩側(cè)的是氫（質(zhì)荷比為2）和雙電荷原子碳（質(zhì)荷比為6），質(zhì)荷比都與氦相差較大。這樣，它們?cè)诜治銎髦械钠D(zhuǎn)半徑相差也大，容易分開(kāi)，定標(biāo)找氦峰時(shí)，不易受其他離子的干擾，因此就降低了對(duì)分析器制造精度的要求，易于加工。同時(shí)，分析器出口電極及離子源加速極的隙縫也可以加大，使更多的氦離子通過(guò)，提高了儀器靈敏度。標(biāo)準(zhǔn)器采用滲氦型標(biāo)準(zhǔn)漏孔，漏率標(biāo)稱(chēng)值在(10-6～10-10)Pa·m3/s，不確定度不大于10%。
5、氦在被檢件及真空系統(tǒng)中不易被吸附。這樣檢出一個(gè)漏孔可以使氦信號(hào)迅速消失以便繼續(xù)進(jìn)行檢漏，提高了儀器的檢漏效率。
6.氫氣有些性能（如質(zhì)量小、易通過(guò)漏孔）比氦還好，然而由于氫一方面有易1爆危險(xiǎn)，另一方面在油擴(kuò)散泵中，由于油受熱裂解會(huì)產(chǎn)生大量的碳和氫，使氫本底極高且波動(dòng)大，以致靈敏度大大降低，所以很少采用。
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氦氣檢漏的主要技術(shù)性能
1.真空箱尺寸根據(jù)電芯尺寸確定;
2.一般為三箱聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，生產(chǎn)節(jié)拍可滿(mǎn)足單臺(tái)6PPM—12PPM；
3.開(kāi)門(mén)方式，可根據(jù)用戶(hù)生產(chǎn)工藝要求來(lái)設(shè)計(jì)，一般為平開(kāi)門(mén)式、滑臺(tái)合箱式；
4.上下料采用機(jī)械手或機(jī)器人，正常生產(chǎn)時(shí)設(shè)備無(wú)需人工操作；
5.系統(tǒng)配置二維碼掃描裝置，可將每個(gè)電芯的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)；
6.具有清氦功能
7.具有氦氣回收功能（此功能可選）
8.自動(dòng)判斷，并對(duì)應(yīng)放置（即不合格品放于不合格線(xiàn)，合格品放于合格線(xiàn)）
9.可通過(guò)觸摸屏設(shè)置不同等級(jí)密碼，更改設(shè)備參數(shù)；
10.人機(jī)交互界面，觸摸屏實(shí)時(shí)反映運(yùn)行狀態(tài)和測(cè)試數(shù)據(jù)；
11.故障統(tǒng)計(jì)功能
12.系統(tǒng)采用配置和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)制作，確保運(yùn)行穩(wěn)定，性能可靠。
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